Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
14
Gambar 1.11 Grafik layangan gelombang
y
t
Dengan Z
1
= 2 Sf
1
dan Z
2
= 2 Sf
2
maka dengan azas superposisi ke- dua gelombang akan menghasilkan resultan gelombang dengan
persamaan: Y = Y
1
+ Y
2
Y = 2a cos §
· ¨
¸ ©
¹
1 2
2 f
f
sin §
· ¨
¸ ©
¹
1 2
+ 2
f f
. . . 1.20 Persamaan 1.20 identik dengan persamaan 1.10, dengan harga
amplitudo gelombang resultannya adalah: A = 2a cos
§ ·
¨ ¸
© ¹
1 2
2 f
f
. . . 1.21 A adalah amplitudo yang besarnya selalu berubah. Perubahannya
memiliki frekuensi sebesar
§ ·
¨ ¸
© ¹
1 2
2 f
f
atau setengah kali selisih frekuensi keduanya. Secara matematis dapat dirumuskan:
f =
§ ·
¨ ¸
© ¹
1 2
2 f
f
Frekuensi perubahan amplitudo ini hanya akan jelas teramati jika f
1
– f
2
tidak besar, misalnya di bawah 10 Hz. Dari persamaan 1.21 dapat dilihat
bahwa selisih f
1
dan f
2
tidak begitu besar sehingga
§ ·
¨ ¸
© ¹
1 2
2 f
f
| f
1
| f
2
. Bentuk gelombang resultan pada peristiwa ini
dapat ditunjukkan seperti pada gambar 1.11 di samping
Untuk mengamati terjadinya layangan gelombang, cobalah kamu lakukan percobaan sederhana berikut Selanjutnya, kerjakan soal di
bawahnya
Praktikum 3
Layangan Gelombang A. Tujuan
1. Mengamati terjadinya layangan gelombang.
2. Menentukan frekuensi layangan gelombang.
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
15
B. Alat dan Bahan
1. Statif
1 buah 2.
Gergaji tipis kecil atau pelat tipis yang lentur 1 buah
3. Benang
secukupnya 4.
Beban gantung 50 gram 1 buah
5. Mistar
1 buah 6.
Stopwatch 1 buah
7. Klem serba guna
1 buah
C. Langkah Kerja
1. Susunlah alat seperti gambar berikut
2. Berilah simpangan pada beban A, kemudian lepaskan
sehingga berayun Pada saat itu upayakan agar B tidak turut berayun dengan menahannya.
3. Catatlah frekuensi ayunan A dengan menggunakan
stopwatch 4.
Dengan cara yang sama lakukanlah pada beban B, catatlah frekuensi ayunan B
5. Ayunkanlah A dan B secara bersamaan, amatilah apa yang
terjadi dengan ujung gergaji besi 6.
Ukurlah selang waktu pengulangan saat ujung gergaji besi menyimpang paling jauh
7. Diskusikanlah hasil pengamatanmu dengan kelompokmu
8. Buatlah komentar dan kesimpulan dari hasil pengamatan tersebut
9. Ingat, setelah kamu selesai melakukan praktik, kembalikan peralatan alat atau
bahan ke tempat semula Jagalah kebersihan lingkungan dan tubuhmu
60 cm
A 80 cm
B
Kerja Mandiri 2
Kerjakan soal berikut dengan tepat 1.
Suatu gelombang berjalan memiliki persamaan: y = 20 sin 100
S t – 0,5x, x dan y dalam cm, dan t dalam sekon. Tentukanlah:
a. frekuensi gelombang,
b. cepat rambat gelombang, dan
c. panjang gelombang.
2. Dari hasil percobaan gelombang stasioner didapatkan pola
gelombang sebagai berikut.
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
16
Jika frekuensi vibrator yang digunakan adalah 50 Hz dan massa tali 3 gram, tentukanlah:
a. cepat rambat gelombang stasioner,
b. tegangan pada tali.
Rangkuman
1. Gelombang adalah rambatan energi getaran.
2. Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya gelombang dibedakan atas gelombang
transversal dan gelombang longitudinal. 3.
Persamaan gelombang berjalan: y = ± A sin
Zt ± kx 4.
Cepat rambat gelombang transversal pada tali: v =
P
F
5. Persamaan gelombang stasioner:
y
s
= 2A cos kx sin Zt
dengan amplitudo gelombang: A
s
= 2A cos kx 6.
Frekuensi layangan gelombang: f =
§ ·
¨ ¸
© ¹
1 2
2 f
f
Soal-soal Uji Kompetensi
A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat
1. Salah satu ujung seutas tali yang
cukup panjang digetarkan sehingga timbul gelombang transversal. Jarak
antara dua bukit yang berdekatan adalah 40 cm. Jika frekuensi sumber
getar 10 Hz, cepat rambat gelombang pada tali tersebut adalah . . . .
a. 4 ms
d. 0,4 ms
b. 2 ms
e. 0,2 ms
c. 1 ms
2. Seorang siswa mengamati gelombang
pada permukaan air dengan meletak- kan dua buah gabus yang terapung
tepat di puncak gelombang. Jarak
